Diseño de una matriz de sección circular sólida para una máquina prototipo extrusora de plástico.
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Date
2024-08
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)
Abstract
The present work systematizes, through an experimental methodology, the design of solid circular section dies for a prototype plastic extruder machine. The central purpose of the study is to design a die considering the die variables: geometry, extrusion speed, among others) as well as the production process variables (production capacity, zone temperature, etc.) to facilitate the extrusion process. That is why the final quality of the extrusion product is not considered in the study since, being an experimental process, it is focused on determining the most suitable internal geometry to make fluidity, and pressure lifting at the breakthrough stage.
The results of the different tests are carried out in dies with varying numbers of nozzles and various outlet diameters since the expansion at the outlet of the extruded material, the surface quality of the die, the subsequent cooling system, and the properties of the plastic material in the extrusion process are not considered. The design of the dies in the breaking zone was analyzed with different material inlet conicity angles where the following are taken into consideration: 1) the inlet angle of 0°, which does not allow the generation of internal pressure; 2) the inlet angle of 45°, that allows the lifting of pressure and material flow to allow the exit of the material in dies with 1 and 2 mouths.
Finally, it is anticipated that the analyses of this research will further advance the design of dies for plastic extrusion by providing a solid foundation for future research and applications.
Description
El presente trabajo sistematiza a través de una metodología experimental el diseño de matrices de sección circular sólida para una máquina prototipo extrusora de plástico, el propósito central del estudio es diseñar una matriz considerando las variables de la matriz (geometría de la matriz, la velocidad de extrusión, y otras) así como las variables del proceso de producción (capacidad de producción, temperatura de zonas, otras), con el objetivo de facilitar el proceso de extrusión. En el estudio no se considera la calidad final del producto de la extrusión ya que al ser un proceso experimental se centraliza en determinar la geometría interna más idónea para que se posible la fluidez y el levantamiento de presión en la etapa de rompimiento.
Los resultados de las diferentes pruebas se las realiza con matrices con diferente número de bocas y diversos diámetros de salida, no se considera la expansión a la salida del material extruido, calidad superficial de la matriz, sistema de enfriamiento posterior y tampoco las propiedades del material plástico proceso de la extrusión. El diseño de las matrices en la zona de rompimiento se lo analizó con ángulos de conicidad de ingreso del material diferente: 1) ángulo de ingreso de 0o no permite la generación de presión interna; 2) ángulo de ingreso de 45o permite el levantamiento de presión y flujo de material para permitir la salida del material en matrices de 1, 2 y bocas.
Finalmente se anticipa que los análisis de esta investigación impulsaran el avance en el diseño de matrices para la extrusión de plásticos proporcionando una base sólida para futuras investigaciones y aplicaciones.
Keywords
MÁQUINAS, EXTRUSIÓN, FLUIDEZ
Citation
Ortega Rodriguez, Christian Genaro y Proaño Manobanda, Juan Daniel (2024); Diseño de una matriz de sección circular sólida para una máquina prototipo extrusora de plástico. UTC. Latacunga. 118 p.